此后，他继续率军进攻，深入敌后，又歼敌三万，活捉了匈奴浑邪王的儿子与相国等，单骑入敌营接受浑邪王率4万人投降。霍去病率领的军队一直攻打到了祁连山，并占领了河西走廊。丝绸之路得以开辟。匈奴因此而惊呼：失我祁连山，使我六畜不蕃息。失我焉支山，使我嫁妇无颜色。
公元前119年，汉武帝命霍去病与卫青一同出征，开展规模巨大的漠北之战，这也是匈奴与汉朝的战略大决战。年21岁的霍去病与舅舅卫青各带数万精兵兵分两路，直入漠北。在沙漠的深处，霍去病除掉了匈奴的左贤王部七万多主力，并率军奋力追击匈奴的右贤王部队。
匈奴被追的四处逃窜，霍去病一直追击匈奴到他们的圣山狼居胥山，他在狼居胥山山顶进行了祭天仪式，震撼了整个匈奴部落。这一战，他共俘虏了八十三名匈奴的王公大臣，其中包括匈奴屯头王、韩王、将军、相国、当户、都卫等。这次大战彻底的切断了匈奴部落的主力，致使"匈奴远遁，漠南无王庭"，匈奴部落就此衰退，再也不敢进犯汉朝。
公元前117年，已经逃往漠北的匈奴单于伊稚斜依旧"死性不改"，拒绝向汉朝俯首称臣。大怒的汉武帝准备再次发起战争，将匈奴部落彻底歼灭。此次战役，他也准备再次派遣霍去病出征。也许是上天太喜欢霍去病这个"少年天才"了，想赶紧见到他，又或许是天不亡匈奴。
就在汉武帝还在为出征做准备时，霍去病却因病去世了，年仅23岁。霍去病去世后，汉武帝悲痛异常，赐其陪葬茂陵，谥号"景桓"，并命人将其坟墓修砌成祁连山形状，以纪念霍去病为汉朝立下的汗马功劳。
千年后，还有人记得那个大漠孤烟，黄沙漫漫中的少年英雄吗？一骑绝尘、所向无敌的身影将永远留在人们心中。
